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井巷地压现象表现在对支护的作用上,就是指( )。

发表时间:2024-07-22 18:03:44 来源:网友投稿

井巷地压现象表现在对支护的作用上,就是指( )。

A 、坍塌冒落

B 、围岩对支护的作用(荷载)

C 、支架破坏

D 、岩石冲击现象

参考答案:

【正确答案:B】

煤炭企业中“地压”是什么?

谓地压是泛指在岩体中存在的力,它既包含原岩对围岩的作用力,围岩间的相互作用力,又包含围岩对支架的作用力。当围岩的次生应力不超过其弹性极限时,地压可全部由围岩来承担,井巷可不加支护在一定时期内维持稳定;当次生应力超过围岩强度极限时,为保持井巷稳定,必须架设支架,这时,地压是由围岩和支架共同承受。为此把围岩因变形移动和冒落岩块作用在支架上的压力称为狭义地压;而将岩体内部原岩作用于围岩和支架上的压力称为广义地压

煤矿事故令人担忧,“冲击地压”到底是什么?

冲击地压是煤矿重大灾害之一,因为弹性变形能瞬时释放,产生一种剧烈破坏的动力现象。冲击地压也称岩爆,这种灾害产生的破坏性极大,在发生的时候完全没有任何的预兆,一般会出现在巷道里。

冲击地压的出现经常会伴随着煤体出现瞬间位移,还有产生巨响以及气浪等等现象它的冲击力非常大,给人带来的伤害也是难以想象的。虽然说冲击地压没有办法提前预知它的到来,但是我们对于冲击地压还是可以做一些预防的事情。比如说钻孔泄压、注水,或者是将解放层进行开采,这些方式可以让弹性能提前被释放,那么就减少了弹性能出现瞬时释放的现象。

煤矿的冲击地压并不会持续发生,它的特点就是爆发性、瞬时性。在冲击地压发生之后,对其进行救援的时候,需要知道被困人员的位置、被困人员的受伤程度等等。如果发现被困人员的位置是在被抛出煤隔离的位置,那么被困人员受到的一次伤害应该就不会太严重。若是在事故现场的话,那么受到的伤害大概率比较严重,而且救援的难度也会增大。

大概世界上所有的国家都曾受到冲击地压的伤害,程度大小不同。冲击地压的危害程度比较严重的一般是因为开采的深度不断增加,因此开采深度越深的话,开采人员受到的威胁也就会越大。所以说开采煤矿是一个非常危险的事业。

地压管理

为保证正常回采而采取的减少或避免地压危害的措施,或积极利用地压进行采矿的工作就是地压管理。为进行地压管理所采取的各种技术措施,称为地压管理方法。地压管理常用的方法有:预留矿柱、支护井巷围岩、充填采空区、崩落围岩降低围岩应力等。

(一)地压的概念

在未经开掘的地下岩体内,上部的岩石以自身的重量作用于下部岩石,下部岩石也以相等的反力作用于上部岩石,岩石处于一种应力平衡状态。开掘巷道后巷道周围的岩石失去支撑,原有的平衡状态即被破坏,巷道围岩中应力重新分布,有的升高,有的降低。这种应力的不平衡,促使围岩产生变形以达到新的平衡。

围岩稳固时围岩本身具有足够的强度,围岩受力情况的变化,仅引起围岩及其暴露面产生微小的变形,围岩及暴露面仍然保持原有状态。

围岩不稳固时,围岩受力情况的变化将引起围岩及其暴露面产生较大的变形,当超过围岩的强度极限时,就产生裂缝而被破坏。对于水平巷道这种变形和破坏首先在顶板产生。如图5-4-1所示,在不稳固的岩石中开掘平巷,如不进行支护,顶板就逐渐向下弯曲,随后就出现一些逐渐扩大、增多的纵横交错的裂缝,接着原来的整体顶板岩石破坏、冒落。同时上部又产生新的裂缝并逐渐扩大直至冒落,最后冒落成拱形,这样形成的拱称自然平衡拱。

图5-4-1 自然平衡拱形成过程示意图

自然平衡拱形成以后,拱上部的压力就由巷道两侧的岩石来支承。如果两帮岩石支承的压力没有超过岩石本身的强度,两帮岩石就不会被破坏,自然平衡拱保持稳定。如果支承的压力超过岩石的强度,则两帮就会产生裂缝并塌落,使巷道宽度增大,引起顶板岩石又一次冒落,最后再次形成新的自然平衡拱。

从上图可以看出,当巷道围岩不稳固时,为防止围岩的变形和塌落,保持一定的巷道断面形状及尺寸,就必须进行支护。在巷道中架设的支架上就会受到因围岩变形、破坏乃至冒落等所产生的压力,我们把这种来自巷道围岩的作用力称为地压。

(二)井巷支架

矿井支架按支架材料分为木材支架、混凝土支架、装配式钢筋混凝土支架、石材支架、金属支架、喷射混凝土和杆柱等,其中以木材支架、混凝土支架、喷射混凝土和杆柱应用较多。

1.木材支架

矿井支架的木料以松木使用最多。木材具有一定的强度和可缩性,重量轻,容易加工和架设,但耐火性差,易腐朽,使用年限短而且强度也小。一般用在地压小、服务年限短的井巷中。木材支架通常为梯形或矩形。棚子(或井框)的间距根据地压的大小来确定。地压较小时0.5~1.0m一架,称为间隔棚子(或井框)支架;地压较大时,所有支架紧密相接,称为密集棚子(或井框)支架。

2.混凝土支架

混凝土作支架材料具有强度大、整体性好、防火、防水、抗腐蚀、服务年限也很长等特点。所以广泛用于服务年限长、地压大、断面大的井巷中。混凝土支架常为整体浇灌混凝土支架。混凝土支架的基本形式为直壁拱形和圆形。圆形用于垂直巷道的支护;直壁拱形用于水平巷道支护,如常见的公路隧道。

3.喷射混凝土

喷射混疑土是将水泥、砂子、碎石按一定比例进行干料混合,送入专门的喷射机中,以压缩空气为动力,使干料在喷嘴处与水混合为湿料,高速喷射到巷道表面,凝结硬化形成喷射混凝土以支护巷道。喷射混凝土的组织结构致密,能压入围岩的裂缝中胶结围岩,增加围岩整体性,能封闭岩面,防止围岩进一步风化。同时支架与围岩粘结成一整体共同承受地压,所以喷射混凝土支护质量好、强度高。另外喷射混凝土支护是采用机械化施工、速度快、效率高、不用模板、支护工艺简单等优点,是一种有发展前途的新型支护方法,已为国内外矿山广泛使用。喷射混凝土的一个主要缺点是回弹,既浪费支护材料又恶化了作业条件,目前正在对施工工艺加以改进。

4.杆柱

杆柱又称锚杆。杆柱支护是在巷道围岩中钻孔并安设杆柱,以锚固岩层,加固巷道围岩来维护巷道。杆柱安装简便,安全可靠,不占巷道断面,成本较低,但不能防止旧岩的风化和杆柱间“浮石”的冒落。杆柱支护可以单独使用,也可以和喷射混凝土联合使用。联合使用时称为喷锚支护。喷锚支护具有喷射混凝土和杆柱支护的优点,增加了支护效果,在地压较大的矿山,有代替混凝土支架的趋势,目前使用喷锚支护的矿山日益增多。

井巷支架的架设是劳动强度大,作业条件差、机械化程度较低的一个薄弱环节,在实际工作中应大力研制和改进井巷支护设备,提高井巷支护的机械化水平。特别应注意加快锚杆台车、混凝土喷射机等喷锚支护新设备的研制,努力提高机械化作业水平。

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